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lunes, 15 de octubre de 2012

Práctico: Simbiosis

Objetivo

- Reconocer dos relaciones de simbiosis: nódulos de leguminosa (plantas-bacterias) y

líquenes (algas-hongos).

Agrupamiento y Material

Nivel : C,BÁSICO/Bachillerato

Agrupamiento: 2 Alumnos por equipo

Material común:

- Plantas de leguminosas con raíz,

por ejemplo Trifolium sp

Material por equipo:

- 1 lupa binocular

- 1 aguja y lanceta

- 1 bisturí

- Líquenes foliáceos. Por ejemplo

Cladonia sp

- Microscopio

- 1 pinza

- 2 portaobjetos

- 1 cubreobjetos

- 1 cuentagotas con agua (puede ser uno

para cada dos equipos)

Fundamento

A) Observación de nódulos de leguminosa

Todas las plantas necesitan una fuente de nitrógeno inorgánico para mantener su metabolismo

autótrofo. Normalmente captan el nitrógeno del suelo en forma de nitrato (NO3-) o amonio

(NH4+), sales iónicas que son escasas y suelen constituir un factor limitante en el crecimiento

de las plantas. Aunque el nitrógeno es uno de los elementos químicos más abundantes en el

planeta, se encuentra en forma de N2 atmosférico, una forma química que las plantas no

pueden utilizar directamente.

La familia de las leguminosas, a lo largo de su evolución, ha encontrado en la simbiosis con las

bacterias del género Rhizobium una manera de utilizar el N2 atmosférico. Rhizobium es una

bacteria nitrificante que infecta las raíces de las leguminosas induciendo unas tumoraciones

características denominadas nódulos radiculares en los cuales los Rhizobium proliferan como

bacteroides en un ambiente protegido y favorable.

Los bacteroides de Rhizobium cuentan con el enzima nitrogenasa, responsable de la fijación

del N2 atmosférico en un proceso que se puede resumir en la siguiente reacción:

N2 + 6e- + 6H+ + n AT 2NH3 + n ADP + n Pi

Esta simbiosis leguminosas – Rhizobium es la principal causa de la fijación de N2 atmosférico

en el ciclo global del nitrógeno, muy superior a la fijación realizada por algas verde-azules,

levaduras y bacterias nitrificantes de vida libre. Se estima que la fijación simbiótica de

nitrógeno es del orden de 80 x 106 T/año.

B) Observación de líquenes

En los líquenes, hongos ascomicetos y algas entran en simbiosis tan íntimamente que

constituyen un único ser binario con entidad ecológica propia.

A diferencia de las algas, los hongos no realizan la fotosíntesis, por lo que viven a expensas de

los glúcidos elaborados por las algas. Las algas, por su parte, se benefician del ambiente

protegido y húmedo que las hifas del hongo le proporcionan.

A pesar de esta íntima coexistencia es posible identificar individualmente, bajo el

microscopio, a cada uno de los individuos que constituyen el liquen, al menos en la mayoría de

los líquenes foliáceos. El hongo muestra su talo formado por multitud de hifas de hongo

entrelazadas, mientras que las células de alga, que es siempre una especie unicelular,

aparecen entremezcladas con las hifas formando capas más o menos definidas.

Método

A) Observación de nódulos de leguminosa

- Toma una planta de trébol y colócala bajo una lupa para observar sus raíces.

- Abre uno de los nódulos con ayuda del bisturí y observa su coloración.

B) Observación de líquenes

- Con ayuda de las pinzas, corta un trozo pequeño de liquen.

- Colócalo entre dos portas con una gota de agua y fricciona uno contra otro para triturarlo.

- Retira el porta superior, añade una gota de agua y coloca el cubre.

- Examina la preparación al microscopio, tratando de identificar las algas y las hifas del

hongo.

image

- ¿Qué coloración presentan los nódulos? ¿A qué se debe?

La observación bajo la lupa permite apreciar los nódulos con mayor detalle y aquellos que

son activos muestran una coloración rojo pálido debido a la presencia del pigmento

leghemoglobina. Este pigmento es una hemoproteína de gran afinidad por el O2 y cuya

función básica consiste en evitar la inactivación de la nitrogenasa (el O2 inactiva el

enzima).

- ¿Qué beneficio obtiene cada uno de estos organismos en su relación mutua?

La fijación del nitrógeno atmosférico realizada por las bacterias proporciona a la planta

los nitratos que necesita. La planta suministra glúcidos a la bacteria y la leghemoglobina

necesaria para la fijación de nitrógeno.

B) Observación de líquenes

- Observa y dibuja el aspecto general del liquen.image

- ¿Qué beneficio obtiene cada uno de estos organismos en su relación mutua?

Los hongos, como no realizan la fotosíntesis, viven a expensas de los glúcidos elaborados

por las algas. Las algas, por su parte, se benefician del ambiente protegido y húmedo que

las hifas del hongo le proporcionan.

- Dibuja lo observado al microscopio identificando los componentes de la simbiosis.image

Observaciones

- Conviene realizar en la misma sesión la observación de nódulos de leguminosas y de

líquenes.

- Para la observación de un liquen se obtienen buenos resultados con Cladonia coccifera,

tomando pequeños fragmentos del borde del talo donde éste es más blando.

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